Course en Cours Tutoriel d utilisation de la Stratoconcept R 20
A propos du cours Objectifs du cours Ce cours fournit le savoir-faire et les compétences fondamentales pour usiner sur une machine de type stratoconcept pour réaliser la mini F1 de la compétition "Course en cours". Philosophie de conception Ce cours est constitué de différentes fiches chacune consacrée à une étape de l'usinage. Public concerné Educateur de l'enseignement secondaire ainsi que les élèves ingénieurs qui parrainent les équipes de collégiens et/ou lycéens Prérequis Fichier ISO généré par CATIA dans la dernière partie du tutoriel de CFAO. Logiciel Gpilote. 2 heures
Avant-propos Ce manuel fait suite à la formation de CAO/CFAO : "L'apprentissage de CATIA pour l'enseignement secondaire" L'objectif est de fabriquer la mini-voiture de course d'après le modèle numérique qui a été conçu. Ce cours introduit les principes essentiels de l'usinage utilisant la machine Charly4U Stratoconcept. A la fin de ce manuel, vous serez capable de : comprendre l'interface de Gpilote; usiner votre mini F1; comprendre le fonctionnement de la stratoconcept; Et bien plus!
Table des matière Introduction Risques & Sécurité Fiche 1 : Mise en route Consignes générales Fiche 2 : Ouverture du logiciel Gpilote Mise à jour de la base de registre Erreurs courantes Fiche 3 : Réglages de la machine Tableau de bord Préchauffage Fiche 4 : Usinage Montage du bloc de balsa Chargement du programme Lancement de l usinage Gestion des problèmes Fiche 5 : Changement de côté 2 ème partie de l usinage Symétrie du bloc Fiche 6 : Nettoyage
Introduction Ce manuel se base sur le procédé d'usinage utilisé à l'esstin. Voici les étapes à suivre : 1. Introduction 2. Risques et sécurité 3. Mise en route 4. Ouverture de Gpilote 5. Réglages de la machine 6. Usinage 7. Changement de côté 8. Nettoyage La machine utilisée pour usiner est la "STR1500«(Stratoconcept) Charlyrobot contrôlée avec le logiciel Gpilote.
Introduction Progression de l'usinage Bloc de balsa brut Usinage de la 1 ère face Usinage de la symétrie Voiture usinée
Risques et sécurité Comme pour tout travail en atelier, lorsque l'on utilise une machine il faut respecter un certain nombre de consignes permettant de travailler dans de bonnes conditions de sécurité. Risques : Blessures diverses pouvant être très graves Lésions résultant de l impact d un objet ou d un fragment de matière sur une partie du corps Affection cutanée, respiratoire (poussière de bois) Électrocution Incendie Bruit Sécurité Ne pas contourner les protections installées sur les machines. Ne jamais ouvrir les portes pendant l usinage. Utiliser des outils adaptés et correctement affûtés. Fixer correctement les outils et la pièce à usiner (faites vérifier la fixation en cas de doute). Utiliser des vitesses de coupe et d'avances appropriées.
Fiche 1 : Mise en route Voici l'étape de votre première approche de la stratoconcept. Voici les étapes à suivre : Accès Aspirateur 1. Présentation de la Stratoconcept 2. Mise sous tension Pupitre de Commande Aspirateur Arrêts d urgence Zone d usinage
Fiche 1 : Mise en route Présentation de la stratoconcept : Cabine d'usinage Pupitre de commande (PC) Armoire électrique
Fiche 1 : Mise en route Machine de strato-conception CharlyRobot B ZOOM C A C La première étape consistera à mettre sous tension la machine de stratoconception, pour cela vérifier avant tout qu aucun arrêt d urgence n est enclenché (voir encadré C), vérifier également que toutes les portes sont correctement fermées. Vous pouvez maintenant appuyer sur le bouton poussoir vert (voir encadré A) pour mettre la machine sous tension. Vous entendrez un contacteur s enclencher si la machine n était pas sous tension. Par mesure de sécurité et pour protéger le matériel mettre le potentiomètre réglant la vitesse de rotation de la broche à zéro, pour cela le tourner à fond vers la gauche (voir encadré B).
Fiche 2 : Ouverture du logiciel (GPilote) Dans cette partie vous allez mettre à jour la base de registre et ouvrir le logiciel permettant de contrôler la machine : GPilote. Voici les étapes à suivre : 1. Mise à jour de la base de registre 2. Ouverture du logiciel
Fiche 2 : Ouverture du logiciel (GPilote) Mise à jour de la base de registre : Avant de démarrer le programme, et si vous l utilisez pour la première fois, il faut mettre à jour une base de registre. 1 1. Ouvrir l'explorer qui se trouve sur le bureau puis ouvrir le dossier "Wcharly". 2. Enfin vous pouvez mettre la base de registre à jour en double cliquant sur "param_machine.reg". 2
Fiche 2 : Ouverture du logiciel (GPilote) Vous pouvez désormais démarrer le logiciel "GPilote". A l'ouverture vous devriez obtenir cette page : Le repère correspond à l'origine de l'outil.
Fiche 2 : Ouverture du logiciel (GPilote) Gestion des erreurs : Le logiciel peut générer des erreurs (de type 1002 ou 1003 par exemple) lorsque l'on essaye d'accéder au tableau de bord. La mise sous tension ou une porte mal fermée peuvent être à l'origine de ces erreurs. Erreurs possibles : - 1001 : PC Non connecté - 1002 : Erreur de trajectoire - 1003 : Erreur manque puissance - 1005 : Arrêt d urgence -
Fiche 3 : Réglages de la machine Vous en êtes désormais à la dernière étape précédant l'usinage. Dans cette partie nous allons vérifier que l'origine est bien définie. Voici les étapes à suivre : 1. Présentation de l'outil 2. Le tableau de bord 3. Préchauffage
Fiche 3 : Réglages de la machine Présentation de l'outil : L'outil peut se déplacer selon trois axes (x, y, z). A l'aide du logiciel vous pouvez effectuer un petit déplacement. (voir encadré A page suivante). Lors d un changement d outil il arrive fréquemment que la position verticale soit modifiée, le changement d outil est effectué par un technicien qui met ensuite l origine à jour. Z Y X
Fiche 3 : Réglages de la machine Nous allons maintenant enregistrer la position d origine de l usinage. Les coordonnées de l origine de la pièce peuvent être lues et modifiées dans l encadré B. Elles se sont mises à jour lorsque vous avez mis à jour la base de registre. Une fois que les valeurs d origine sont vérifiées vous pouvez valider.
Fiche 3 : Réglages de la machine Le préchauffage Le préchauffage consiste à faire tourner la broche à vide en augmentant progressivement, et par palier, la vitesse de rotation de l'outil. Avant de lancer le premier usinage il est important d effectuer un préchauffage de la broche. Dans le tableau de bord cliquer sur l encadré C pour mettre la broche en marche manuellement. Augmenter la vitesse de l outil grâce au potentiomètre (qui se situe sur la stratoconcept) par palier de 6000tr/min toutes les 5 minutes (s arrêter à 22000tr/min). Cette étape permet d'augmenter la durée de vie de l'outil de manière significative.
Fiche 4 : Usinage Dans cette partie vous allez apprendre à réaliser l'étape la plus conséquente : l'usinage. Voici les étapes à suivre : 1. Mise en place du bloc de balsa 2. Chargement du programme 3. Lancement de l'usinage 4. Gestion des problèmes Il faut compter environ 1h30 par voiture pour l'étape d'usinage.
Fiche 4 : Usinage Mise en place du bloc de balsa : 1. Insérer le support mobile dans le bloc de balsa brut. 1 2. Sortir les couteaux pour assurer le maintien du bloc sur le support. 2 3. Assembler le support mobile sur le support fixe à l'intérieur de la stratoconcept. 4. Le serrage s'effectue à l'aide d'une clé Allen. 4 Z Y X 3
Fiche 4 : Usinage Chargement du programme : 1. Copier votre fichier ISO sur le disque dur de l'ordinateur commandant la stratoconcept. (A l'aide d'une clé USB par exemple) 1 2. Sur le logiciel GPilote, ouvrir votre fichier : Fichier > Ouvrir > choisir votre ISO > Ouvrir. 3. Vous verrez alors apparaître votre voiture avec les différentes étapes d'usinage. a. Vous pouvez choisir le mode usinage avec simulation sur l'ordinateur pour suivre le cheminement en temps réel sur l'écran. b. Avant de lancer l'usinage, mettre la vitesse de rotation de la broche à 22000 tr/min à l'aide du potentiomètre directement sur la stratoconcept. 3a 3 2
Fiche 4 : Usinage 4. Vous pouvez à présent lancer l'usinage. 4 Attention, juste après avoir validé le début de l'usinage, il faut mettre la vitesse de déplacement de la broche à zéro (bouger le curseur vers la gauche). Vérifier que l'outil arrive bien sur le bloc. Vous pouvez augmenter la vitesse petit à petit (jusqu'à environ 6000 mm/min). 5. Lors de l'usinage vous pouvez passer en mode réaliste en cochant "Réaliste" sur le tableau de bord pour plus de visibilité. 5
Fiche 4 : Usinage Gestion des problèmes : On distingue deux types de problèmes : Mineurs et Majeurs. 1. En cas de problème mineur (copeaux gênants, copeaux enroulés sur l'outil, ) vous pouvez stopper l'usinage et le reprendre quand vous le voulez grâce à ce bouton. (L'usinage s'arrêtera à la fin de la strate en cours). 1 2. En cas de gros problème utilisez un bouton d'arrêt d'urgence! Il y en a deux sur la machine : un à côté du pc de contrôle et un au niveau du potentiomètre permettant de régler la vitesse. 2
Fiche 5 : Changement de côté Cette étape vous expliquera comment effectuer la symétrie dans de bonnes conditions. Voici les étapes à suivre : 1. Changement de côté du bloc 2. Poursuite de l usinage
Fiche 5 : Changement de côté La symétrie qui a été définie lors de la création du fichier ISO sur CATIA concerne les trajectoires de l'outil. Il faut donc retourner la voiture pour obtenir le deuxième côté.
Fiche 5 : Changement de côté Lorsque l'usinage de la première face est terminé, la broche se place dans la position changement d'outil et un message apparaît sur l'ordinateur de contrôle. Il est temps de retourner le bloc de balsa. 3 1. Ouvrir les portes et dévisser la partie mobile pour pouvoir retourner la voiture. 2. Une fois la voiture dans la bonne position, bien refermer les portes et remettre la machine sous tension avant de poursuivre. Z Y 2 3. Vous pouvez à présent valider le message d information, valider également le message Gpilote (ce message vous informe qu il faut valider l origine pièce pour continuer l usinage). X 3
Fiche 5 : Changement de côté Le logiciel vous renvoie maintenant dans le " Tableau de bord ". 1. Valider l'origine pièce. 1 Le logiciel vous demande alors une confirmation avant de reprendre l'usinage. 2. Vérifier que la machine est bien sous tension. 2 3. Confirmer pour poursuivre l'usinage. 3 Lors de la reprise d'usinage, vérifier que la machine effectue correctement la symétrie. En cas de doute mettre le programme en pause et demander l'aide d'un technicien.
Fiche 6 : Nettoyage Une fois que la voiture est terminée, la dernière étape restante est le nettoyage de la Stratoconcept. En effet, l'usinage du bloc de balsa va former des copeaux de bois et de la poussière qu'il va falloir nettoyer.
Fiche 6 : Nettoyage L'aspiration possède trois positions que l'on peut choisir par l'intermédiaire d'un commutateur. Celui-ci se situe à côté du PC de contrôle. Les trois positions sont : Marche forcée Marche automatique Arrêt La position "Arrêt" permet de couper l'aspiration une fois que l'on a terminé de travailler. La position "Marche automatique" est utilisé en cours d'usinage pour dégager un maximum de copeaux afin d'éviter toute gêne au travail de l'outil. Enfin, la position "Marche forcée" sera utilisée pour nettoyer la cabine d'usinage lorsque l'on a fini d'usiner.
Fiche 6 : Nettoyage Pour faciliter le nettoyage de la cabine il faut se mettre en position "changement d'outil". Cette position ca ramener l'outil au bord de la stratoconcept et rendra donc l'aspirateur beaucoup plus accessible. (On peut trouver cette fonction dans le Tableau de bord). Le tuyau d'aspiration est placé près de la fraise et est attaché avec des fils. Cette position assure l'aspiration pendant l'usinage. N'oubliez pas de rattacher l'aspirateur lorsque vous avez fini de nettoyer. Si vous constatez que l'aspiration ne fonctionne pas correctement, il est possible que des copeaux bouchent le tuyau. Il faut les retirer manuellement et demander l'aide d'un technicien.